はじめに
コンクリート壁が破損するのは、静水圧が型枠を圧倒したり、振動のタイミングが粒子の圧密を乱したりした場合である。この記事では、材料科学を実用的なプロトコルに変換し、高層ビルやインフラプロジェクトでコストのかかる手戻りを防ぐ、打設速度と振動サイクルの調整方法について詳しく説明します。
コンクリートの欠陥を科学的に理解する
高打設シナリオにおける静水圧と型枠の破損
コンクリートは、打設中に高さ1フィートあたり最大150 lbs/ft²の側圧を発揮します。適切な型枠ブレースなしで打設速度が毎時10フィートを超えると、バルジングや吹き抜けが発生します。
重要な閾値:
- 壁の場合：打設を毎時4フィートに制限する。
- 20フィート以上の壁の場合:毎時2フィートを維持するため、速度調整可能なウィンチを使用する。
なぜ75％の高さで失敗する型枠があるのか、不思議に思ったことはありませんか？ コンクリートの粘度が最も低くなる硬化の途中で、圧力がピークに達するのです。
振動の遅延が粒子の圧密をどのように損なうか
打設後20分以上経過したコンクリートに振動を与えると、「ハニカム」状の空隙ができる。セメントペーストの水和が始まり、骨材の流動性が40%低下する。
振動タイミング不良の主な指標:
- 直径3mmを超える表面の気泡
- 壁基部での目に見える骨材の偏析
注入-振動調整のベストプラクティス
壁の高さと混合物の設計における層厚の基準
| 壁の高さ | 最大層厚 | 推奨振動時間 |
|---|---|---|
| 18インチ | 1回の挿入につき15～30秒 | |
| 6-12フィート | 12インチ | 30～45秒 |
| >12フィート以上 | 6インチ | 45～60秒（再振動あり |
プロのアドバイス :一貫したリフト厚を維持するには、デプスマーカー付きの建設機械を使用します。
振動効率のためのリアルタイムモニタリング技術
- 周波数分析:10,000 RPM以下で作動するバイブレータは、巻き込まれたエアポケットを崩壊させることができません。
- 引き抜き試験:振動中にスチールロッドを挿入し、抵抗が20%以上変化する場合は、装置の配置を調整する。
ケーススタディと業界プロトコル
高層建築における型枠バルジングの教訓
2019年のシンガポールプロジェクトでは、8インチの型枠のたわみが発生しました：
- ブレースのない型枠を使用し、打設速度が15フィート／時間に達した。
- 機材不足による振動の35分遅れ
解決策:
- 流量制御バルブ付き車路ウィンチにより、打設を毎時3フィートに制限
- 打設後10分と25分に2段階の振動を実施
振動タイミングと機器選択に関するASTM/ACI規格
- ASTM C94:厚さ12インチ以上のスラブには15分以内の振動を義務付け
- ACI 309R-16:壁面3 ft²あたり1インチのバイブレータヘッド径を規定
結論と実行可能なステップ
- 新規プロジェクトの場合:静水圧計算機を使用し、型枠仕様に合わせた打設率を設定する。
- 打設時:振動チームを交代で配置し
- 設備点検:各打設前にバイブレータの周波数がASTM C94に適合していることを確認します。
これらのプロトコルは、コンクリート壁を欠陥の発生しやすい構造から、すべての振動サイクルと打設率が計算された変数である設計システムへと変えます。
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